專利名稱：壓力容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓力容器，特別涉及一種纏繞層采用聚乙烯纖維的壓力容
器O
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的壓力容器均具有一內(nèi)膽，在內(nèi)膽外部一般均纏繞有一玻璃纖維層。該玻璃纖維層采用玻璃纖維纏繞，并采用復(fù)合黏合劑(如環(huán)氧樹脂)及固化劑等輔助材料對其進(jìn) 行定型和固化。玻璃纖維是第一代纖維增強(qiáng)塑料。1893年，在美國芝加哥舉行的國際博覽會上，美 國人力比展出了他用玻璃纖維和絲線織成的衣服，首次把這種用玻璃拉成的人造纖維公諸 于世。但大規(guī)模生產(chǎn)玻璃纖維的方法，到1930年才在美國被研究出來。玻璃纖維的制造方 法是把玻璃放入爐內(nèi)加熱熔化，從爐底的微孔中流出，拉成長絲，然后捻為較粗的股線。這 種材料耐火、耐腐蝕、易于清洗，不易變形。第二次世界大戰(zhàn)以后，玻璃纖維得到了廣泛應(yīng) 用。玻璃纖維可用于制造防火織物和工業(yè)用的過濾器，還可制成粗襯，用來加固船殼及汽車 車身用的塑料。這種加固材料稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，又稱玻璃鋼。然而，使用玻璃纖維卻不可避免地存在著以下缺點(diǎn)1、玻璃纖維的生產(chǎn)過程會導(dǎo)致環(huán)境污染，并會對負(fù)責(zé)生產(chǎn)任務(wù)的工人的身體健康 帶來危害。2、在采用玻璃鋼作為纏繞層的壓力容器的生產(chǎn)過程中，難免會有細(xì)小的玻璃纖維 絲進(jìn)入環(huán)境，另外，在這種玻璃鋼壓力容器發(fā)生破裂時，更會有大量的玻璃纖維絲進(jìn)入環(huán)境 對環(huán)境產(chǎn)生污染；并且這些玻璃纖維絲的清理也非常困難。這些玻璃纖維絲也可通過呼吸 進(jìn)入人體，從而危害人體健康。3、當(dāng)壓力容器達(dá)到使用壽命而需要報廢時，由于玻璃纖維無法降解，致使其難于 被回收和處置，最終會導(dǎo)致環(huán)境污染。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的壓力容器因采用玻璃纖維 易導(dǎo)致嚴(yán)重環(huán)境污染的缺陷，提供一種重量輕、纏繞層材料用量少、環(huán)境污染程度低的壓力 容器。本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種壓力容器，其包括一內(nèi)膽，該內(nèi)膽外部纏繞有一纏繞層，其特點(diǎn)在于，該纏繞 層采用聚乙烯纖維。較佳地，該纏繞層采用分子量在100萬 600萬范圍內(nèi)、密度大于0. 94g/cm3的超 高分子量聚乙烯纖維，以提供超高的材料強(qiáng)度。較佳地，該纏繞層包括一層或兩層斜向纏繞的纖維層，以及一層橫向纏繞的纖維層。[0013]本實用新型的積極進(jìn)步效果在于采用超高分子量聚乙烯纖維來作為壓力容器內(nèi) 膽的纏繞層，不僅可以完全替代原先采用的玻璃纖維，并達(dá)到原有的全部技術(shù)性能，而且整 個纏繞層所使用的聚乙烯纖維的用量僅需原先玻璃纖維用量的幾十分之一到幾分之一；另 夕卜，由于聚乙烯纖維材料本身的重量很輕，只有玻璃纖維的幾分之一，而且用量還大幅度減 少，因此制成之后的壓力容器的重量也大大減輕；另外，本實用新型的該壓力容器在破裂或 者報廢后，由于其不含有玻璃纖維絲的成分，因此對環(huán)境的污染和危害程度也大大降低。

圖1為本實用新型的壓力容器的纏繞層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細(xì)說明本實 用新型的技術(shù)方案。如圖1所示，本實用新型的壓力容器包括一內(nèi)膽，該內(nèi)膽外部纏繞有一纏繞層1， 與現(xiàn)有的壓力容器不同的是，在本實用新型中該纏繞層1采用聚乙烯纖維。為了獲得更高 的材料強(qiáng)度，較佳地采用超高分子量的聚乙烯纖維，例如分子量在100萬 600萬范圍內(nèi)、 密度大于0. 94g/cm3的聚乙烯纖維(例如上海斯瑞聚合體科技有限公司的斯瑞帕牌SP系 列纖維)。在下文所述的實施例中，該纏繞層1具體包括一層或2層斜向纏繞的纖維層， 以及一層橫向纏繞的纖維層。超高強(qiáng)度、超高分子量的聚乙烯纖維是繼碳纖維、芳綸纖維之 后的第三代高強(qiáng)度高模的高科技特種纖維。超高強(qiáng)度聚乙烯纖維在水中的自由斷裂長度為無限長，在粗細(xì)相同的情況下，它 所能承受的最大質(zhì)量是鋼絲繩的8倍，在軍事工業(yè)和航天航空領(lǐng)域均有不可替代的作用。 這種聚乙烯纖維的強(qiáng)度比鋼高15倍，若按質(zhì)量計其強(qiáng)度比芳綸高40%，可稱之為當(dāng)今世界 上強(qiáng)度最高的聚乙烯纖維。在三大特種纖維中，高強(qiáng)度聚乙烯纖維質(zhì)量最輕，且化學(xué)穩(wěn)定性好，耐磨耐彎曲性 能、張力疲勞性能和抗切割性能最強(qiáng)，非常適于用作壓力容器的纏繞層。在本實用新型的壓力容器的制造工藝中，結(jié)合原來采用玻璃纖維時使用的黏合劑 和固化劑，將成型后的內(nèi)膽裝到纖維纏繞裝置上進(jìn)行纏繞，先根據(jù)一定角度進(jìn)行豎直方向 的纏繞以形成一位于內(nèi)層的垂直纖維層11，再進(jìn)行橫向的纏繞以形成一位于外層的橫向纖 維層12，如圖所示，橫向纖維層12的面積可以不完全覆蓋整個垂直纖維層11。經(jīng)過聚乙烯 纖維纏繞的內(nèi)膽具有一定的抵抗高工作壓力的能力，也能抵抗因長期工作而造成的疲勞。綜上所述，本實用新型的該壓力容器通過采用聚乙烯纖維來作為其內(nèi)膽外部的纏 繞層，實現(xiàn)了重量輕、纏繞層材料用量少、環(huán)境污染程度低的優(yōu)點(diǎn)。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解， 這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做 出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求一種壓力容器，其包括一內(nèi)膽，該內(nèi)膽外部纏繞有一纏繞層，其特征在于，該纏繞層采用聚乙烯纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力容器，其特征在于，該纏繞層采用分子量在100萬 600 萬范圍內(nèi)、密度大于0. 94g/cm3的聚乙烯纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力容器，其特征在于，該纏繞層包括一層或兩層斜向纏繞 的纖維層，以及一層橫向纏繞的纖維層。
專利摘要本實用新型公開了一種壓力容器，其包括一內(nèi)膽，該內(nèi)膽外部纏繞有一纏繞層，該纏繞層采用聚乙烯纖維。該壓力容器通過采用聚乙烯纖維來作為其內(nèi)膽外部的纏繞層，實現(xiàn)了重量輕、纏繞層材料用量少、環(huán)境污染程度低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F16J12/00GK201588931SQ200920214950
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者王建信, 瞿建國, 范雷 申請人:上海開能環(huán)保設(shè)備股份有限公司